SU875334A1 - Электрогидравлическа след ща система - Google Patents

Description

- t; .

Изобретение относитс  к автоматй Ке и предназначено дл  использовани  в системах управлени  перемещением рабочих органов промышленных механизмов, например в системах. управлени  функциональными узлами проАКДШтенных тракторов.

Известна электрогидравлическа  след ща  система, содержаща  гидродвигатель с электромагнитами,бЛок -задани , датчик обратной св зи, фазочувствительный усилитель и переключак цее устройство 1 .

Недостатками данной системы  вл ютс  малое быстродействие и низка  точность.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  система, содержаща  датчик скорости гидропривода, выход которого кинематически соединен с рабочим органом , первый суммирующий блок,первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами задающего блока и датчика перемещени  рабочего органа, а выход - со входом первого фазочувствительного усилител  р.

Недостаткс1ми известной системы  вл ютс  малое быстродействие и низка  точность.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности системы.

Эта -цель достигаетс  тем, что в электрогидравлическую след щую, систему введены второй фазочувствительныи усилитель, электродвигателе,

10 первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, второй суммирующий блок, первый, второй, третий и четвертью входы которого соединены соответственно с выходами первого 15 фазочувствитель ого усилител , датчика скорости гидропривода, первого и второго элементов И,а выход через второй фазочувствительный усилитель со входом электродвигател ,

20 вал которого кинематически соединен со входом гидропривода, вход перво го триггера подключен к выходу первого суммирукхаего блока, а первый и второй выходы - соответственно

25 к первым входам первого и второго элементов И, вход второго триггера соединен с выходом датчика скорости гидропривода, а первьа) и-второй выходы - соответственно со вторыми 30 входами первого и второго элементов И. На фиг. 1 приведена функциональна  схема электрогидравлической след щей системы; на фиг. 2.-зависимость выходного напр жени  первого фазоч .1вствигельного усилите ш от сигнала рассогласовани , на фиг. 3 - зависимость выходного напр йсенц  датчика скорости гидропривода от скорости перемещени  штока гидродвигател  гидропривода (выход гидропривода); на фиг. 4 - временна  диаграмма работы элементов системы; на фиг. 5 - зависимость выходного напр жени  датчика скорости гидропривода от положени  золотника дроссельного распределител  гидропривода (входа гидропривода ) ; на фиг. б - зависимость выходного напр жени  второго фазочув ствительного усилител  р.т выходного напр жени  второго суммирующего блока ) на фиг. 7 - структурна  схема сис TeNttii дл  анашиза ее статической точности- , на фиг. 8 - функциональна  схема второго суммирующего блока (на фиг. 8а, 86, 8в - характеристика его элементов) . Устройство содержит (фиг.1) первый суммирующий блок 1, задающий блок 2, датчик 3 перемещени  рабочего органа , рабочий орган 4, гидропривод 5 первый фазочувствительный усилитель второй суммирующий блок 7, датчик 8 скорости гидропривода, второй фазо чувствительный усилитель 9, электродвигатель 10, первый и второй тригге ры 11 и 12, первый и второй элементы И 13 и 14, выходное на11р5гжение пе вого фазочувствительного усилител  U( выходное напр жение второго суммирую щего блока U-, и выходные напр жени  его элементов Uya, U и U-, выходное напр жение датчика скорости гидропривода Ug выходное напр жение второго фазочувствительного усилител  Ug, выходные .напр жени  первого и вт рого элементов И , и и,сигнал рассогласовани  с выхода первого сум мирук цего блока € , положение золотни ка дроссельного распределител  гидропривода S, скорость перемещени  штока гидродвигател  гидропривода V скорость вращени  электродвигател  .j эквивалентное звено Wjtpj.. Устройство работает следующим образом. В зависимости от величины и знака сигнала рассогласовани  € по вл етс  соответствующее напр жение 1) на выходе первого фазочувствительного усилител  6 (фиг.2), которое сравниваетс  на входе второгосуммирующего блока 7 с напр жением U 8 с выхода датчика скорости гидропривода 8, величина и знак которого определ ютс  напр жением и величиной скорости перемещени  V;, штока гидродвигател  гидропривода 5. На третий и четвертый входы второго сум мирующего блока 7 подаютс  сигналы от первого и второго элементов И 13 и 14. Сигналы на выходах первого и второго элементов И 13 и 14 по вл ютс  при реверсе, а при трогании эти сигналы по вл ютс  в том случае если движение золотника дроссельного распределител  гидропривода 5 должно происходить в сторону зоны нечувствительности . При этом .сигнал на выходе первого элемента И 13 по вл етс  в том случае, если состо ние второго триггера 12 знака скорости перемещени  Vy штока гидродвигател  гидропривода 5 соответствует тому, что шток перемещаетс  (или перемещалс ) вперед, а состо ние первого триггера 11 соответствует знаку рассогласовани  дл  движени  назад. Сигнал на выходе второго элемента и 14 по вл етс  в том случае, если состо ние второго триггера 12 соответствует тому, что шток перемещаетс  (или перемещалс  назад, а состо ние первого триггера 11 соответствует знаку рассогласовани  дл  движени  вперед. При трогании () в сторону зоны нечувствительности на выходе первого (второго) элемента И 13 (И 14) по вл етс  сигнал U(j const (Uj4 const) и на вход второго фазочувствительного усилител  9 подаетс  сигнал . равный ttКб К7а. ± К7о K7JX X (7в этом с выхода второго фазочувствительного усилител  9 подаетс  форсирукадий сигнал на электродвигатель 10, который с повышенной скоростью перемещает золотник дроссельного распределител  гидропривода 5 через зону нечувствительности (фиг.4 и фиг.З) при трогании или при реверсе. При сигнале рассогласовани  ем (фйг.2) выходное напр жение первого фазочувствительного усилител  остаетс  посто нным и равным UAM При этом выгодное напр жение элемента 7а второго суммирукндего блока 7 выбираетс  таким, при котором выходное напр жение второго фазочувствительного усилител  9 не превышает значени  Ug (фиг.6), соответствующего скорости вращени  электродвигател  п, Величина п выбираетс  из услови  устойчивой работы системы.Выходное напр жение датчика скорости гидропривода Ug, соответствующее максимальной скорости V 5 перемещени  штока гидродвигател  гидропривода 5, выбираетс  равнъал И. При наличии сигнала на входе второго суммирунадего блока 7 через второй фазочувствительный усилитель 9 включаетс  .электродвигатель 10. Электродвигатель 10 вращаетс  со скоростью перемещает золотник дроссельного распределител  гидропривода 5 вперед (назад), при этом шток гидродвигател  гидропривода 5 перемещаетс  с нарастающей скоростью Uj (фиг.4) вперед Сназад. Как только выходное напр жение датчика скорости гидропривода 8 станет равным выходному напр жению ив первого фазочувствительного напр жени  б электродвигатель 10. останавливаетс  и шток гидродвигател  гидропривода 5 пepeIv eщaeтc  с посто нной скоростью вперед (назад). При уменьше 1нии сигнала рассогласовани  до{ „ (фиг.2) по вл етс  рассогласование обратного знака на входе второго сум мирующего блока 7, и электродвигатель 10 перемещает золотник дроссель ного распределител  гидропривода 5 в обратном направлении. При этом ско рость перемещени  штока гидродвигател  гидропривода 5 уменьшаетс  и в согласованном положении становитс  равной нулю. При этом электродвигатель 10 также остановитс , оставл   золотник дроссельного распределител  гидропривода 5 в положении, при котором сливна  и напорна  магистрали гидродвигател  (не показаны) гидропривода 5 перекрыты. Таким образом , в предлагаемой системе сигнал рассогласовани  .в зависимости от величины отрабатываетс  либо по треугольнику, либо по трапецеидальному графику скорости, что обеспечивает значительно большее быстродействие , чем в.известных системах. Действительно, скорость штока гид родвигател  гидропривода 5 Vj К5 Е, (1) где Ку - коэффициент пропорциональности между скоростью штока гидродвигател  и перемещением золотника дроссельного распределител  гидропривода 5, Пренебрега  временем разгона и то можени  электродвигател  10, перемещение золотника дроссельного распределител  можно представить в виде ч ,(1) где К - коэффициент пропорциональнос ти между углом поворюта вала электродвигател ю и линейным- перемещением золотника дроссельного распределител  гидропривода 5) %м скорость вращени  электродвигател . Максимальна  скорость перемещени  штока гидроусилител  гидропривода 5 , (3) где ЕМ максимальное перемещение золотника дроссельногораспределител  гидропривода 5, Тогда при скорости электродвига const с учетом W ИЛ2) тел  10 врем  разгона tp штока гидродвигател  гидропривода 5. от нул  до VSMH врем  торможени  IT от У, О будут равны p-..,. Путь разгона 5рИ торможени  ST штока гидродвигател  гидропривода 5 будет равен VgM-t п 30-V5W-8« , 1 Брем  перемещени  штока гидродвигатёл  гидропривода 5 равно ,. VB . Или с учетом ( Из выражени  (7) видно, что быстродействие штока гидродвигател  гидропривода 5 при Vj.const может быть увеличено за счет уменьшени  максимального перемещени  золотника дроссельного распределител  гидропривода 50м или за счет увеличени  К и скорости вращени  электродвигател  Статическа  погрешность след щей системы по положению равна нулю, Известно, что дл  фиг.7 система по ошибке будет равна Р( НТэР) UilP) Р()4.К(,Кз-К4 где К(, - коэффициент передачи фазочувствительного усилител ; Kj - коэффициент передачи датчика положени  рабочего органа ; параметры передаточной функции эквивалентного звена /(р) VP Кэ w-ij;,-- , fa/n -7Т-гг;-- ; - . . в K,« -k«KK .Тз S-K|- «- 5 Из- выражени  (8) видно, что в установившемс  режиме, при и ) 0, т.е. ошибка системы по положению равна нулю. Использование предлагаемой системы позволит увеличить быстродействие и точность рабочих органов производственных механизмов, что значительно увеличит их производительность, повысит качество выпускаемой продукции и даст народному хоз йству значительный экономический эффект. Фо мйула иаобретени  Элек фогидравлическа  след ща  система, содержаада  датчик скорости

гидропривода, выход которого кинематически соединен с рабочим органом, первый суммирующий блок, первый и второй входы которого соединены сослветственно с выходами заданидего блока и датчика перемемени  рабочег органа, а выход - со входом первого фазочувствительного усилител , о тлич ающа  с   тем, что, с целью повьвиени  быстродействи  и точности системы, она содержит второй фазочувствительный усилитель, электродвигатель, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, второй суммирующий блок, первый , второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого фазочувствительного усилител , датчика скорости гидропривода, первого и второго элементов И, а выход - через

второй фазочувствительный усилитель со входом электродвигател , вгш которого кинематически соединен со входом гид{Х привода, вход первого триггера подключен к выходу первого Суммирующего блока, а первый и второй выходы - соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вход второго триггера соединен с выходом датчика скорости гидропривода , а первый и второй выходы - соответственно со вторыми входами первого и второго элементов И,

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

(Г 185484, кл. В 27 В 3/36, 17.05.65

2.След тий привод. Под ред. д.т.и. проф. Чемоданова Б.К. М., Машиностроение, 1974, с.8 (прототип ) .

«6м

-

м

-е-п

-f/ffrt

Фut.г. -ti6

«%.

-ysM

Уу

Фиг. и

Пюф и«и «

«F-/

h

Фиг. 5

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электрёгидравлическая следящая система, содержащая датчик скорости гидропривода, выход которого кинематически соединен с рабочим органом, первый суммирующий блок, первый и второй входы которого соединены сосдветственно с выходами задающего блока и датчика перемещения рабочего органа, а выход - со входом первого фазочувствительного усилителя, о тличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности системы, она содержит второй фаэочувствительный усилитель, электродвигатель, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, второй суммирующий блок, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого фазочувствительного усилителя, датчика скорости гидропривода, первого и второго элементов И, а выход - через второй фазочувствительный усилитель со входом электродвигателя, вал которого кинематически соединен со входом гидропривода, вход первого триггера подключен к выходу первого суммирующего блока, а первый и второй выходы - соответственно к пер вым входам первого и второго элементов И, вход второго триггера соединен с выходом датчика скорости гидропривода, а первый и второй выходы - соответственно со вторыми входами первого и второго элементов И.